Bufferfeil oppstår når dataene eller instruksjonene som prosessoren ber om, ikke finnes i hurtigbufferminnet. Dette kan påvirke systemytelsen betydelig, ettersom prosessoren da må hente dataene eller instruksjonene fra det tregere hovedminnet. Effekten av cache-miss på systemytelsen kan måles i form av:

1. Økt ventetid :Cache-miss introduserer ekstra latens i systemet, ettersom prosessoren må vente på at dataene eller instruksjonene skal hentes fra hovedminnet. Dette kan redusere kjøringen av programmer og øke den totale responstiden til systemet.

2. Redusert ytelse :Cache-miss kan føre til redusert ytelse, ettersom prosessoren ikke kan få tilgang til data eller instruksjoner så raskt som den ville gjort hvis de var i cachen. Dette kan resultere i tregere utførelse av oppgaver, reduserte bildefrekvenser i spill og generell treghet i systemet.

3. Økt strømforbruk :Cache-miss kan også føre til økt strømforbruk, da prosessoren må bruke mer energi for å få tilgang til data og instruksjoner fra hovedminnet. Dette kan påvirke batterilevetiden til bærbare enheter og øke energikostnadene ved drift av servere og arbeidsstasjoner.

4. Redusert skalerbarhet :Cache-miss kan begrense skalerbarheten til systemene, da det kan bli en flaskehals når etterspørselen etter data og instruksjoner overstiger kapasiteten til cachen. Dette kan gjøre det utfordrende å skalere opp systemytelsen ved å legge til flere prosessorer eller kjerner, siden cache-miss rate kan øke uforholdsmessig.

5. Økt minnetrafikk :Cache-miss kan øke minnetrafikken, da prosessoren må få tilgang til hovedminnet oftere. Dette kan føre til økt strid på minnebussen, noe som kan forringe systemytelsen ytterligere.

For å dempe virkningen av cache-miss, kan ulike teknikker brukes, for eksempel:

- Øke cache-størrelsen:En større cache kan redusere sannsynligheten for cache-miss ved å lagre flere data og instruksjoner i cachen.

- Bruk av flere nivåer av cache:Et multi-level cache hierarki, med mindre og raskere cacher nærmere prosessoren og større og langsommere cacher lenger unna, kan redusere virkningen av cache miss ved å gi flere muligheter til å finne de forespurte dataene eller instruksjonene i cachen.

- Bruke forhåndshenting av cache:Algoritmer for forhåndshenting av cache kan forutsi hvilke data eller instruksjoner som sannsynligvis vil være nødvendig i nær fremtid og forhåndslaste dem inn i cachen, noe som reduserer sannsynligheten for cache-miss.

- Forbedring av cache-erstatningspolicyer:Effektive cache-erstatningspolicyer, som LRU (Least Recently Used) og LFU (Least Frequently Used), kan redusere cache-miss ved å erstatte sjeldnere brukte data eller instruksjoner i cachen.